扭矩传感器的原理与使用

扭矩传感器的原理与使用

一、适用范围

转盘扭矩是石油钻井工程中一项十分重要的工程参数，它的监测对于合理的使用钻头，防止事故，提高钻井效率具有非常重要的意义。链轮液压式的测量方法存在着传感器笨重、现场安装复杂、费用高、精度低、可靠性差的缺点。

CSF—3E型机械扭矩传感器可适用于油田录井、钻井作业等施工中的钻机转盘扭矩的相对量测量。并可以应用于1类防爆区域。可有效预防钻井过程中的井下事故及提高钻头使用寿命。它具有灵敏度高，线性好，抗过载能力强、寿命长，便于安装，成本低等优点。

二、工作原理

机械扭矩传感器为测力传感器，通过顶丝架上的顶丝将其项在钻台横梁一侧，当转盘转动时横梁会因受到转盘扭矩的作用产生物理形变，从而使扭矩传感器受力，使传感器的电桥输出信号经前置电路转换为电流信号。

三、主要技术指标：

量程：50KN，供电电压15—24VDC。输出信号：4—20毫安（2线制）

工作温度范围：—40°—+50°抗过载能力：100%

四、安装与使用：

见安装图，安装时将1号顶丝后退7—8cm，（如果有缓冲垫子去掉），把传感器受力孔套进顶丝前端，然后把顶丝上到位即可。

初始力的调整，先把传感器与测量系统联接好，紧顶丝（根据灵敏度的要求），使电流指示6—8个毫安为宜。也可以根据现实扭矩值的大小需要调整初始灵敏度，其方法：如果提高灵敏度，紧顶丝使原始电流最大不能超过10毫安，过大易使传感器过载而损坏；降低灵敏度则松顶丝，电流不能小于6毫安，否则会造成扭矩异常。当初始力调整好以后，一定要把顶丝背螺帽上紧，以防松动。

五、注意事项：

1、变送器电路具有极性保护功能，当电路电源极性接反时不会烧坏电路，但输出为零。因此如果遇到输出电流为零时，就要检查信号电缆是否接错或开路，也可考虑是否电源极性接反。

2、当座卡瓦可能会出现扭矩增大现象，这是因为转盘不平的原因，但不会影响测量和损坏传感器，如果要解决此现象可把传感器安装在3号顶丝的位置，但不影响灵敏度。

3、传感器受力孔底部有承压芯，使用时注意不要丢失，没有承压芯传感器的测量数据会受影响。

4、钢丝电缆、传感器电缆和接头部分不要用力拉或者扭转。传感器部分不能用水冲洗。

5、变送器固定在防水、防砸。便于操作安全的位置。